粤沪版八年级下册4 探究滑动摩擦力导学案
展开【典例精析】
1、用天平和弹簧测力计称量同一个物体,把物体从地球拿到月球上称量时( )
A.天平称量结果将变小,弹簧测力计的示数不变 B.天平、弹簧测力计测量的结果都变小
C.弹簧测力计的示数变小,天平示数不变 D.天平、弹簧测力计测量的结果都不变
2、判断下列对错
(1)凡是相互接触的物体间一定有摩擦力 ( )
(2)两物体保持相对静止时也有可能有摩擦力( )
(3)摩擦力的方向与物体的运动方向相反 ( )
(4)只有接触才有可能产生摩擦 ( )
2、甲、乙两物体的质量之比为5:2,若甲物体的质量是20 kg,则乙物体的重力大小是 ;甲、乙两物体的重力之比为 。
3、如图所示,物体放在水平桌面上,当用水平力F向右推物体做匀速直线运动时,摩擦力的大小( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后不变
4、滑动摩擦力的大小跟_____________和________有关,接触面越______,摩擦力______;______越大,摩擦力_____。气垫船利用压缩气体在接触面间形成一层气垫,从而使摩擦明显______(选填:增大或减小)。
5、当用弹簧测力计缓缓地沿水平方向拉着木块做_________滑动时,__________________的大小就反映了滑动摩擦力的大小。某同学用弹簧测力计拉着一物体在水平木板上向左做匀速运动,弹簧测力计的示数为4.5N,则物体与木板间的滑动摩擦力大小为______N。
6、上课时,老师用粉笔在黑板上写字,笔头与黑板产生的摩擦属于________摩擦,人推儿童车带着小孩行进,车轮与路面的摩擦属于_________摩擦。
7、探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小; ②接触面的粗糙程度; ③接触面积的大小.
接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平 拉动木块在长木板上滑动,其目的是使弹簧测力计示数与摩擦力大小 ;
(2)如果小伟要探究猜想②,他应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论: ;
(3)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示.他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论可靠吗?答: .小伟在实验中存在的问题是
8、在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,某同学提出下列猜想:
Ⅰ、与物体速度的大小有关
Ⅱ、与接触面的粗糙程度(表面状况)有关
Ⅲ、与压力的大小有关
(1)为了验证上述猜想是否正确,他采用了甲图所示的装置进行实验.
实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做______运动,这样做的作用是能使_________等于弹簧测力计的示数。
(2)实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定,便对实验装置进行改进,如图乙所示,他将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面,用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机。在木块上放置不同的砝码,当电动机以不同的转速工作时,通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动。实验记录如下:
①分析3、4两次的实验记录,_______(填“能”或“不能”)验证猜想I。
②分析________两次的实验记录,可初步验证猜想Ⅱ。
③分析1、2两次的实验记录,可初步得出结论:当___________相同时,_________越大,滑动摩擦力越大。
(3)本实验采用了科学探究方法是________。
9、小刚同学为了参加体育考试,想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大。
(1)如图甲所示,他首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋在水平桌面上匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为_______N。
(2)小刚发现牛筋底的运动鞋较轻些,于是便向鞋中添加了适量的砝码,目的是________。
(3)在拉动过程中小刚发现,匀速直线拉动鞋实际很难控制,于是他将鞋放在水平方置的木板上,将弹簧测力计固定,改为拉动木板,如图乙所示,当他水平向左拉动木板时,鞋所受到的摩擦力的方向为__________。
10、水平地面上有一件木箱,其质量是30kg,推着它水平向右运动,如果把它带到月球,其质量是多少?受到的重力是多少?(月球对物体的吸引力是地球上的1/6 )(g取10N/kg)
【基础夯实】
1、在宇宙飞船中,物体处于失重状态.把一个布娃娃从地面带到月球上,这个布娃娃的( )
A.质量变大 B.重力不变 C.体积变小 D.质量不变
2、某物体的质量是3kg,求重力,以下计算正确的是( )
A.3kg=29.4N B.3kg=3kg×9.8N/kg=29.4N C.G=mg=3×9.8N=29.4N D.G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N
3、下列属于滑动摩擦的是 ;滚动摩擦的是 ;静摩擦的是 ;
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①圆珠笔写字时与纸之间的摩擦 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②手握着啤酒瓶不动
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③人走路时鞋子与地面之间的摩擦 = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④铅笔与卷笔刀间的摩擦
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤机械运转时轴承与滚珠间的摩擦 = 6 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑥用砂轮盘磨刀,砂轮与刀口之间的摩擦
= 7 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑦自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦 = 8 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑧旱冰鞋与地面间的摩擦
4、下列有关自行车的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.车把套上制作了花纹 B.给车轴加润滑油
C.轮胎的表面做得凹凸不平 D.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
5、(1)如下左图所示,斜面上物体的质量是5 kg,画出物体受到的重力.
(2)画出被福娃踢出去的球在空中所受力的示意图
(3)质量2kg的小球悬挂在细绳下来回摆动,请用力的示意图画出小球在摆动过程中所受重力。4
(4)如图,一个物体用一根绳子吊在天花板上,试画出物体所受的力.
6、滑动摩擦力与静摩擦力动态分析:在“测量滑动摩擦力的大小”的实验中,某同学用3N的力水平向右拉重力为20N的木块时没有拉动,则此时木块受到的摩擦力是 N;后来他用3.5N的力拉木块在木板上匀速滑动,此时木块受到的摩擦力是 N;最后他用4N的力拉木块在木板上滑动,此时木块受到的摩擦力是 N,方向向 .
7、小宇用50N的水平力把重15N的木块压在竖直的墙面上,木块静止,木块受到的摩擦力大小是 N.当水平压力变为40N时,木块仍然静止,木块所受摩擦力为 N,当水平压力变为35N时,木块恰能匀速下滑.此时木块受到的摩擦力大小是 N;若继续减小水平压力,木块仍能沿竖直的墙面下滑,则木块受到的摩擦力将 (选填“变大、变小或不变”).
8、在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为
A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
9、如图所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿着水平地面向右运动,离开弹簧后,木块运动一段距离后停了下来.下列说法正确的是( )
A.木块在离开弹簧后的运动过程中,所受摩擦力变小
B.木块在离开弹簧后的运动过程中,所受摩擦力逐渐变大
C.木块所受摩擦力方向向左 D.木块在运动过程中始终受弹簧弹力的作用
10、如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mp<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1,F2,F3和F4的作用下,做匀速直线运动,则下列关系式正确的是( )
A.F1>F2 B.F 2<F3 C.F3>F4 D.F3<F4
11、摩擦现象广泛存在于人们的生活和生产中。小梦对此很感兴趣,围绕生活中的摩擦现象进行了探究。
(1)小梦分别对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力情况进行了研究,并绘制了图像,如图所示。请比较图像中A、B两点处力的大小(填“>”、“<”、“=”或“不能确定”):
FA ____fA;②FB fB。
(2)摩擦知识在生活中的应用非常广泛,并不断地进行改进。火柴的擦燃就是一例,如图所示。火柴盒侧面已由以前的图(a)替换成图(b)的式样,这样设计的现实意义是__________。
12、完成下述关于重力大小影响因素的探究过程.
【提出问题】物体的重力大小跟哪些因素有关呢?
【建立假设】假设1:重力与物体的体积有关. 假设2:重力与物体的质量有关.
【实验验证】采用如下两个实验,对上述假设进行检验.
【方案一】检验假设①:测得质量相同的木块和铜块,木块的体积较大,然后测出两者受到的重力相同,说明重力跟物体的体积无关.
【方案二】检验假设②:测得体积相同的铁块和铜块,铜块的质量较大.然后测出两者重力,铜块的重力较大.说明假设2成立,且质量越大,重力也越大.
(1)实验前,甲同学认为手头只有刻度尺,无法完成实验.所以他到实验室借来两件测量仪器,它们分别是________________ .
(2)乙同学认为应将方案一中的木块换成橡皮泥,操作将更简单,理由是________ .
(3)丙同学说:一桶水比一杯水重,一块石头比一粒沙子重,重力就是跟物体的体积有关呀!怎么从实验中却得到“重力跟物体的体积无关”的结论呢?
三位同学又利用铜块和铝块进行了一些实验,数据记录如表:
丙同学仔细观察了表格,拍了拍脑袋说:“哦,我明白了!”他明白了什么?答:________ .
13、如图所示,同一水平桌面上放有体积相同的实心长方体木块和铁块各一个。现想“探究木块和铁块的下表面谁更粗糙?”,小明同学设计了如下的方案:
分别用弹簧测力计沿水平方向拉着木块和铁块在水平桌面上做匀速直线运动,读出示数为
F木和F铁,若F木>F铁则木块的下表面比铁块更粗糙。小明的方案是否合理_____(选填:“是”或“否”)。
若要正确区分木块和铁块的粗糙,你的操作步骤是:
第一步: ;第二步: ;
推导结论:①若_____,可以判定铁块比木块下表面粗糙;②若_____,可以判定木块比铁块下表面粗糙;
用弹簧测力计分别拉动木块和铁块一起匀速直线运动,根据两次测力计的示数相等,可以判定铁块与木块下表面一样光滑。
拓展探究:实验中,小华同学将木块沿竖直方向截去一半后,若用弹簧测力计沿水平方向拉动木块匀速运动,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。
由此,他得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为小华同学探究过程中存在的主要问题是:_____。
【课后练习】
1、下列图象中,能正确反映重力与质量关系的是( )
2、一个物体重19.6N,则他的质量是 ,这个物体可能是下列哪个物体( )
A、一只鸡B、一张课桌C、一本书D、一头牛
3、足球运动员把足球踢向空中,若不计空气阻力,则如下图是表示足球在空中飞行的受力图,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力):( )
4、如图所示,为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面( )
A.右面高,左面低 B.左面高,右面低C.左右相平,前高后低 D.左右相平,前低后高
5、关于物体的重心,下列说法中正确的是( )
A. 任何有规则形状的物体,它的几何中心必然与重心重合 B. 重心就是物体内最重的一点
C. 重心总是在物体上,不可能在物体之外 D.重力在物体上的作用点,叫做物体的重心
6、玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来的奥妙是( )
A、重力太小,可以忽略 B、重心较低,不易倾倒
C、重力的方向总是竖直向下的 D、里面有自动升降的装置
7.如图所示,被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会( )
A.一直下降 B.一直不变 C.先下降后上升 D.先上升后下降
8、如图所示,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态.下列对羽毛受到重力的分析中错误的是( )
A.重力大小等于木片对它的支持力 B.重力方向是竖直向下的
C.重心位置在羽毛上的a点 D.重心位置在羽毛上的b点
9、下列实例中,为了增大有益摩擦的是( )
A.向自行车的转轴处加润滑油 B.圆珠笔的笔尖装有小滚珠
C.在气垫船底和水之间形成一层空气垫 D.皮带传动中将皮带张紧一些
10、下列事例中,能减小摩擦力的是( )
A.运动鞋鞋底有花纹 B.行李箱下安装两个轮子
C.骑自行车刹车时用力捏闸 D.在冰冻路面上撒沙子
11、一个苹果或两个较小的鸡蛋放在手中静止时,对手的压力约为 ,一名普通的中学生站在地面上,对地面的压力约为 。
12、一座限重为4.9×10N的桥,一辆自身质量为1.1t的卡车要能安全过桥,所能装载的货物不能超过___________ kg.
13、立定跳远时,如果起跳板上有沙粒,起跳时就会感觉很滑,影响跳远成绩,这是因为起跳板上的沙粒把滑动变为________,使摩擦力大大减小
14、如图所示,重为20N的三角形木块A静止在斜面上。木块A所受摩擦力的方向沿斜面向_________(填“上”或“下”)。
15、汽车轮胎表面刻有花纹,这是利用____________的方法来________摩擦力,汽车紧急刹车后向前滑行,车轮与地面之间的摩擦,属________摩擦。(填“滑动”或“滚动”)
16、自行车是我们熟悉的交通工具.从自行车的结构和使用来看,它涉及不少有关摩擦的知识.
例如,A、轮胎上有花纹; B、塑料套紧套在车把上; C、转动部分添加润滑油;
脚踏板凹凸不平;E、刹车时用力捏闸; F、车轴处装有滚珠;
车的把手上有凹槽.
上述各项内容中属于(只填字母)
(1)通过改变接触面的粗糙程度而增大摩擦的是_________。
(2)通过增大压力而增大摩擦的是_______。
(3)为了减小摩擦的是_________。
17、2021年5月,科学家在太阳系外发现了适合地球生命居住的星球.该星球距离地球20光年,对物体的引力是地球的两倍.若把地球上质量15kg的物体放在该星球表面,其质量是 kg,受到该星球的引力是 N.(g=10N/kg)
18、重垂线是根据 的原理制成的,建筑工人常用它来检查墙壁________,木工常用它来检查工作台______________.
19、(1)自行车外胎有凹凸不平的花纹,这是通过增大 来增大摩擦力.
(2)刹车时用力捏闸把,这是通过增大______来增大摩擦力.
(3)用力划火柴时,是通过 来 摩擦力
20、饮水机上使用的水桶容积大约为0.019m,请问装满水时:
(1)里面的水的质量m是多少?
(2)这些水受到的重力G是多少?(g取10N/kg)
考点
知 识 归 纳
重力的产生和大小
地球附近物体因 的吸引而受到的力,叫做重力,用字母 表示,重力的施力物体是 ,受力物体是 ;
重力的大小跟 成正比,用 表示重力,用 表示质量,g表示引力系数,则:G= ;g=9.8N/kg代表的物理意义是: ;
重力的方向及其应用
重力的方向始终是 ,即垂直于水平面;
铅锤线:利用重锤线可以检查物体放置是否 ,工作台面是否 ;
铅锤线工作原理: ;
重心及提高物体稳定性的方法
重力作用在物体上的作用点叫做 ,质量分布均匀、形状规则的物体,重心在 ,不规则物体的重心可以采用 的方法找到。
提高物体稳定性的方法有: 、 ;
摩擦力的分类及增大、减少摩擦力的方法
分类
滑动摩擦力
滚动摩擦力
静摩擦力
定义
一个物体在另一个物体表面上 时产生的摩擦力
一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦力
的两个物体之间的摩擦力
产生
条件
(1)两物体相互 、 ;
(2)接触面 ;
(3)有 。
(1)两物体相互 、 ;
(2)接触面 ;
(3)有 。
大小(影响因素)
与物体间接触面的 和 有关
与和静摩擦力方向相反的力相等
方向
与物体 的方向相反
与物体 的方向相反
增大有益摩擦的方法
。如:汽车轮胎刻上花纹。
。如:骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大。
。如:汽车急刹车时车轮只滑不滚。
减少有害摩擦的方法
。(2) 。
(3) 。(4) 。
如:气垫船、磁悬浮列车。
实验次数
表面状况
压力/N
木块的速度/m/s
摩擦力/N
1
木板
2.0
0.1
0.6
2
木板
4.0
0.1
1.2
3
木板
4.0
0.2
1.2
4
磨砂纸
2.0
0.1
1.0
铜块(ρ铜=8.9克/厘米3)
铁块(ρ铁=7.8克/厘米3)
体积(厘米3)
1
2
3
1
2
3
重力(牛)
0.9
1.8
2.7
0.8
1.6
2.4
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